Page 63 - 《广西植物》2024年第10期

１０ 期 黄艳英等: 连作木薯对根际与非根际土壤真菌群落结构演替的影响 １ ８ ６ ５

( １. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００４ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｃａｓｈ Ｃｒｏｐｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００７ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ３. Ｇｕａｎｇｘｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｇｒｏ￣Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ Ａｇｒｏ￣Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｓａｆｅｔｙꎬ Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００４ꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｆｏｒ ｒｅｖｅａｌｉｎｇ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｃａｓｓａｖａ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｂｓｔａｃｌｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎꎬ ｗｅ ｓｔｕｄｙ ｐｌａｎｔｅｄ ｃａｓｓａｖａ ｉｎ ａ
ｆｉｘｅｄ ｆｉｅｌｄ ｆｏｒ ｔｈｒｅｅ ｃｏｎｔｉｎｏｕｓ ｙｅａｒｓꎬ ａｎｄ ａｐｐｌｉｅｄ ｈｉｇｈ￣ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ
ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｎ ｆｕｎｇａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｂｏｔｈ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌｓ ｏｆ
ｃａｓｓａｖａ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｃａｕｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ α ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ β
ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｆｕｎｇａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ｏｆ ｃａｓｓａｖａ. (２) Ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｆｕｎｇｉ ｐｈｙｌａ ｏｆ ｃａｓｓａｖａ
ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌｓ ｗｅｒｅ Ａｓｃｏｍｙｃｏｔａꎬ ＳＡＲ＿ｋ ｎｏｒａｎｋꎬ Ｂａｓｉｄｉｏｍｙｃｏｔａꎬ Ｍｕｃｏｒｏｍｙｃｏｔａꎬ ａｎｄ
ｕｎｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ ＿ ｋ Ｆｕｎｇｉꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｌａｓｓｅｓ ｗｅｒｅ Ｓｏｒｄａｒｉｏｍｙｃｅｔｅｓꎬ Ｅｕｒｏｔｉｏｍｙｃｅｔｅｓꎬ ａｎｄ Ｄｏｔｈｉｄｅｏｍｙｃｅｔｅｓ. Ｔｈｅ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ａｓｃｏｍｙｃｏｔａ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｖａｒｉｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｙｅａｒｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｎｄ ｔｈｅ
Ｍｙｒｏｔｈｅｃｉｕｍꎬ Ｓｏｒｄａｒｉｏｍｙｃｅｔｅｓꎬ ａｎｄ Ｄｏｔｈｉｄｅｏｍｙｃｅｔｅｓ ｅｖｏｌｖｅｄ ｔｏ ｓｉｎｇｌｅ ｇｅｎｕｓ Ｋｎｕｆｉａ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｙｅａｒ. Ｉｎ ｔｈｅ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ
ｓｏｉｌꎬ Ｈｙｐｏｃｒｅａｌｅｓꎬ Ｃｈａｅｔｏｔｈｙｒｉａｌｅｓꎬ Ｍｙｒｏｔｈｅｃｉｕｍꎬ Ｄｏｔｈｉｄｅｏｍｙｃｅｔｅｓꎬ ａｎｄ Ｓｏｒｄａｒｉｏｍｙｃｅｔｅｓ ｅｖｏｌｖｅｄ ｔｏ Ｍｏｎｏｓｉｇａꎬ
Ｃｈｏａｎｏｆｌａｇｅｌｌｉｄａ. ( ３) Ｓｏｉｌ ｐＨꎬ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ
ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ａｎｄ ｕｒｅａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｆｕｎｇａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓꎬ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ
ｆｏｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｓｃｏｍｙｃｏｔａꎬ ＳＡＲ ＿ ｋ ｎｏｒａｎｋꎬ Ｂａｓｉｄｉｏｍｙｃｏｔａꎬ ａｎｄ Ｍｕｃｏｒｏｍｙｃｏｔａ. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ
ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｆ ｃａｓｓａｖａ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｏｏｔ ｅｘｕｄａｔｅｓꎬ ｔｈｕｓ ａｌｔｅｒｉｎｇ
ｔｈｅ ｓｕｒｖｉｖａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｆｕｎｇｉꎬ ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ ｆｕｎｇａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ
ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｓｓａｖａ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌｓ. Ｔｈｅ ａｓｃｏｍｙｃｅｔｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｅｖｏｌｖｅｄ ｆｒｏｍ
Ｍｙｒｏｔｈｅｃｉｕｍꎬ Ｓｏｒｄａｒｉｏｍｙｃｅｔｅｓꎬ ａｎｄ Ｄｏｔｈｉｄｅｏｍｙｃｅｔｅｓ ｔｏ ｓｉｎｇｌｅ ｇｅｎｕｓ Ｋｎｕｆｉａ. Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ Ｈｙｐｏｃｒｅａｌｅｓꎬ
Ｍｙｒｏｔｈｅｃｉｕｍꎬ ａｎｄ Ｓｏｒｄａｒｉｏｍｙｃｅｔｅｓ ｏｆ Ａｓｃｏｍｙｃｏｔａ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｙｅａｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌꎬ
ｗｈｉｃｈ ｍａｙ ｂｅ ｏｎｅ ｏｆ ｍａｉｎ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｂｓｔａｃｌｅｓ ｏｆ ｃａｓｓａｖａ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｃａｓｓａｖａ ( Ｍａｎｉｈｏｔ ｅｓｃｕｌｅｎｔａ )ꎬ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇꎬ ｆｕｎｇｉꎬ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌｓꎬ
ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ

木薯( Ｍａｎｉｈｏｔ ｅｓｃｕｌｅｎｔａ) 为大戟科木薯属 植 连作障碍是指同一作物或近缘植物在同一土
物ꎬ是世界三大薯类之一ꎬ具有耐贫瘠、干旱、酸性 地上连续种植ꎬ出现的植株长势变弱、病虫害加
土壤的特性ꎮ 木薯是 Ｃ３ 植物中光合效率较高的 重、产量品质降低等现象( 安艳等ꎬ２０１９)ꎮ 杨宇虹
作物ꎬ理论产量可达 １２０ ｔｈｍ ꎬ鲜木薯单产潜力 等(２０１１)研究将连作障碍归因于土壤理化性质变
￣２
高(张慧坚等ꎬ２０１２)ꎬ是我国加工淀粉、酒精的重 劣、作物自毒物质积累、土壤微生物区系变化ꎬ三
要原料之一ꎮ 目前ꎬ我国木薯产业的发展面临着 者与土壤密切联系ꎬ相互影响ꎬ形成交互作用ꎮ 其
原料缺口大、贸易依存度高、种植业管理粗放、经 中ꎬ微生物在连作障碍的形成中有着不可忽视的
济效益低等一系列问题( 梁海波等ꎬ２０１６)ꎮ 广西 作用ꎮ 连作地块的化感物质在土壤中不断积累ꎬ
作为我国木薯的主要种植区和加工产区ꎬ其木薯 推动土壤微生物区系群落演替ꎬ最终导致病原菌
种植面积和加工产量均占全国的 ６０％ ( 杨梅琼ꎬ 激增ꎬ有益菌减少ꎬ引起土传病害( 侯慧等ꎬ２０１６)ꎮ
２０２０)ꎮ 然而ꎬ广西木薯连作现象普遍ꎬ梁海波等 除了诱导土传病害外ꎬ作为土壤生态系统的重要
(２０１７)的研究表明ꎬ木薯产量与连作年限呈负相 组成成分之一ꎬ土壤微生物分解有机质ꎬ参与养分

￣２ 循环ꎬ在生态系统能量流动和物质循环上起关键
关ꎬ２５％最低产的农户( 平均产量 ２７.００ ｔｈｍ )
其平均连作年限为 １４.２９ 年ꎬ而 ２５％最高产的农户 作用( 何中声等ꎬ２０２２)ꎬ其生物多样性主要受植
(平均产量 ５５.３８ ｔｈｍ ) 其平均连作年限仅为 被、土壤类型、温度和水分及管理方法影响( 周桔
￣２
２.５４ 年ꎬ说明连作障碍是制约我国木薯主产区产 和雷霆ꎬ２００７)ꎮ 大量研究表明ꎬ根际土壤微生物
量提高的重要因素之一ꎮ 因此ꎬ研究木薯的连作 的数量、种类、代谢活性以及微生物之间的相互作
障碍形成机理及其缓解措施对提高我国木薯产量 用ꎬ能提高植物抗性ꎬ促进植物生长ꎬ或者寄生于
有重要意义ꎮ 植物 体ꎬ 引 发 病 害ꎬ 进 而 影 响 植 物 的 健 康 状 况